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基于深度学习的人机交互类脑计算综述
人工智能的不断发展对生物医学等领域产生了深远的影响，提供了新的研究思路和技术方法。类脑计算是多模态技术与生物医学领域的重要交叉点。本文聚焦人机交互中脑信号解码文本和语音的应用场景，全面回顾了基于深度学习的类脑计算模型，追踪了其演进、应用价值、挑战和潜在的研究趋势。首先回顾了其基本概念和发展历史，将其演进分为近代机器学习和当代深度学习两个阶段，强调了每个阶段在人机交互类脑计算研究中的重要性。此外，从数据集、不同脑信号等五个角度回顾了深度学习在人机交互类脑计算不同任务中的最新进展，并详细阐述了模型中关键技术的应用。尽管类脑计算模型取得了重大进展，但充分发挥其能力仍面临挑战，并为未来的学术研究提供了可能的方向。欲了解更详细信息，请访问我们的 GitHub 页面：https://github.com/ultracoolHub/brain-inspired-computing。
人类脑皮质的遗传异常神经元的围产期减少
抽象的长读测序技术（例如牛津纳米孔（ONT））可直接检测DNA碱基修饰。虽然已经开发了几种工具和模型来鉴定纳米孔数据中的DNA甲基化，但它们通常仅限于5-甲基胞嘧啶（5MC）和较老的流循环（FC）化学。新模型的性能和准确性，包括由ONT开发的模型，尤其是对于他们的新FC化学（R10.4.1）和采样率（5KHz）而言。在这里，使用多种细菌和人类数据集，我们系统地评估了5MC（CPG和非CPG环境），6-甲基二氨酸和4-甲基环霉素的现有甲基化模型的性能。我们还展示了其他参数的效果，例如测序深度，读取质量，基本模式，更重要的是，相邻DNA修饰的存在。因此，我们的工作为利用纳米孔测序研究DNA修饰的研究人员提供了重要信息，并在当前一代甲基化检测模型中突出显示了空隙。
社论：BOSS23 脑类器官暑期学校用人类脑类器官模拟神经退行性疾病
脑类器官在重现人类神经系统疾病方面具有巨大前景，这可能有助于克服将研究成果转化为临床进展的限制。然而，虽然脑类器官有效地重现了人类大脑的关键发育阶段，但它们在研究神经退行性疾病 (ND) 的发病和机制方面的应用仍然面临重大挑战。为此，2023 年 6 月，巴斯克人类研究生物模型平台 (BBioH) 在阿丘卡罗巴斯克神经科学中心 (西班牙毕尔巴鄂) 组织了第一届国际脑类器官暑期学校 (BOSS23)。BOSS23 为年轻的研究人员提供了一个独特的机会，让他们与该领域的顶尖专家取得联系，讨论人类脑类器官模拟年龄依赖性 ND 的潜力。暑期学校结束后，我们邀请了本次会议的参与者为该研究主题集做出贡献。使用脑类器官作为研究与年龄相关的 ND 的模型仍处于起步阶段，这使得脑类器官研究成为一个令人兴奋的研究领域。Urrestizala-Arenaza 等人在一篇综述中广泛讨论了脑类器官目前面临的挑战，他们指出小胶质细胞和血管的缺失是研究神经退行性疾病 (ND) 的主要障碍。作者重点研究了阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症 (ALS)，其中神经炎症和神经血管受损是神经退行性疾病的主要特征。他们特别强调了结构和生物学限制，例如缺乏衰老特征、血管生成和髓鞘形成，这些都是使用脑类器官模拟与年龄相关的 ND 的重大缺点。Mateos-Martínez 等人在原始文章中证明了未成熟结构的存在。在他们的贡献中，作者提供了对成熟脑类器官的形态和超微结构组成的见解。他们的工作支持了这样的假设：脑类器官具有很好的前景，但目前的形式在研究与年龄相关的 ND 方面仍然存在局限性。脑类器官中增殖区的发育与人类大脑发育中发现的增殖区非常相似，细胞表现出围绕中央腔的极化结构，具有紧密连接和纤毛。
粤港澳大湾区类脑智能产业发展
摘要 摘要 类脑智能作为脑科学的新兴前沿领域，近年来得到了快速发展，并初步形成了类脑智能产业，属于战略性高端制造业，在智能时代有着广阔的发展前景。未来我国各领域对类脑智能技术及其产业的需求巨大。粤港澳大湾区正积极布局类脑智能技术研发，培育相关产业，实施重大科研项目，新建类脑智能专业机构。目前，大湾区类脑智能产业链已初步形成，科研人才聚集，科技成果转化工作有序开展，知识产权保护、科技创新金融服务等扶持政策相继出台。但还存在不少问题有待改进，如产业链和供应链环节薄弱、应用场景有待拓展、产业技术转化高层次人才短缺等。最后提出五点建议：1）加强脑认知和类脑智能基础研究，紧密结合产业需求；2）完善类脑智能产业链，重点关注集成电路制造、封装测试等环节；3）发展类脑智能产业供应链，提升装备制造业；4）依托粤港澳合作，引进和培养高层次产业人才；5）通过多种方式加强国际合作。
人类脑皮质的遗传异常神经元的围产期减少 综合基准基于纳米孔的DNA甲基化检测的基准测试onkar kulkarni 1,2，*，Reuben Jacob Mathew 1，*，Lamuk Zaveri 1，* Anxa1+多巴胺神经元脆弱性定义了前驱帕金森氏病Bradykinesia和程序性运动学习障碍 Farnesyl转移酶KO-2806将复发性肿瘤重新敏感为RAS抑制 在石油中揭示古老的DNA：洞悉地球隐藏的生活事件和 远程感应北极甲烷 硝基化动力学的失调促进硝化应力，并有助于心脏代谢心力衰竭，并保留的射血分数 抗生素对东非社区中铜绿假单胞菌基因组表达的影响：系统评价 白色念珠菌通过激活EGFR诱导缺氧反应，以促进结直肠癌的进展 烯醇酶-1对于急性炎症期间的中性粒细胞募集至关重要 流体智能与认知图形成的神经测量有关
1。马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院神经病学系2。 马萨诸塞州波士顿儿童医院儿科，遗传学和基因组学系 马萨诸塞州波士顿哈佛医学院生物医学信息学系4. 美国马萨诸塞州波士顿的哈佛医学院和马萨诸塞州医学院和马萨诸塞州的健康科学与技术计划5. 霍华德·休斯医学院，雪佛兰大通，马里兰州6。 生物学和生物医学科学研究生课程，哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿7。 Ph.D. 日本伊巴拉基塔库巴大学的人类生物学计划，日本8。 生命与环境科学研究所，杜斯库巴大学，杜斯库巴大学，日本伊巴拉基，日本†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 *信件：Christopher.walsh@childrens.harvard.edu; peter_park@hms.harvard.edu马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院神经病学系2。马萨诸塞州波士顿儿童医院儿科，遗传学和基因组学系马萨诸塞州波士顿哈佛医学院生物医学信息学系4.美国马萨诸塞州波士顿的哈佛医学院和马萨诸塞州医学院和马萨诸塞州的健康科学与技术计划5.霍华德·休斯医学院，雪佛兰大通，马里兰州6。生物学和生物医学科学研究生课程，哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿7。Ph.D. 日本伊巴拉基塔库巴大学的人类生物学计划，日本8。 生命与环境科学研究所，杜斯库巴大学，杜斯库巴大学，日本伊巴拉基，日本†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 *信件：Christopher.walsh@childrens.harvard.edu; peter_park@hms.harvard.eduPh.D.日本伊巴拉基塔库巴大学的人类生物学计划，日本8。生命与环境科学研究所，杜斯库巴大学，杜斯库巴大学，日本伊巴拉基，日本†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。*信件：Christopher.walsh@childrens.harvard.edu; peter_park@hms.harvard.edu
在过去500万年中，气候环境对人类脑大小的影响
相对于体重的大脑被认为是一种明显的人类特征。它经常与将人类与其他物种区分开的社会，行为，技术和其他认知适应性相关。因此，大脑大小进化的过程是严格的科学辩论的主题。已经提出了许多假设，以解释气候和环境如何推动大脑大小的选择，但是通常会假定气候 - 环境选择性压力的单调影响，并且很少考虑在特种之间和内部效应。在这里，我们将贝叶斯系统发育比较技术应用于人类化石记录，以测试气候和环境压力（C-E）对脑大小进化的影响，同时考虑体重和年代年龄。我们发现，较冷，更可变的温度对脑大小的演化具有正面影响，这可能与生物学适应性有关以减轻低温。然而，在同性恋中，随着时间的流逝，这种作用的强度会降低，这表明在后来的物种（Homo Sapiens和Homo neanderthalensis）中，脑大小受到C-E条件的影响较小。引言相对大脑的大小是一个特别重要的特征，因为它通常被用作认知能力1-4的代理。据广泛报道，在过去的几百万年中，人类素的相对大脑大小增加了，最终是我们自己物种的标志性大脑5。然而，随着时间的时间，各个物种内部的逐渐变化引起了整个人类进化的相对大脑大小的增加。因此，我们必须采取与以前的许多研究相比，它只寻求跨物种的模式，才能真正理解人类素的生态驱动因素4,7,8。气候和环境（C-E）长期以来一直认为对人类欺凌的作用至关重要3,4,9-14。因此，已经提出了多种假设来解释C-E变量（例如降水，温度，植被）对人类脑大小进化3的作用。然而，这些假设传统上是用模棱两可的，尚不清楚如何测试它们以及使用哪些数据。最近，Will等人。3明确概述的假设以及对如何从所谓的生物气候变量的套件中预测颅底容量的相关期望，总结了温度和降水量以及描述植被的变量（此后，净初级生产力，NPP）。简要地：环境压力假设表明，资源不足的环境可能引起与压力相关的大脑大小增加3,15，而相反的环境约束假设表明，资源丰富的环境更有可能支持昂贵的大脑3。环境压力和环境约束假设特定预测温度，降水和NPP对脑大小的相反影响。环境一致性和环境变异性假设使降雨，温度和NPP的变化相反。s1），防止得出明确的结论。环境变异性假说预测，需要在短时尺度上提高认知能力（或更长的时间尺度的适应性灵活性）才能耐受波动的环境12 12，而环境一致性假设假设假设认为气候和环境稳定性更适合维持大型和代谢成本的大脑3,8,8,8。所有四个假设清楚地概述了低/波动资源的重要性或对不同时间尺度上的高/稳定资源的重要性，并根据C-E数据做出明确的预测。虽然不同的研究发现了对人类辐射的不同假设的支持3,4,8,15，但所有假设的期望的基础数据并非彼此独立（例如，16；图。尽管生物气候变量和NPP通常用于对灭绝物种的过去环境和生态学的研究，但由于共线性的高水平17，不可能将某些方面的影响分开。例如，最近的工作表明温度，NPP和降水都具有相似的
人类脑类器官在研究神经退行性疾病中的局限性：生存手册
2013 年，M. Lancaster 描述了第一种获取人脑类器官的方案。这些类器官通常由人诱导多能干细胞产生，可以模拟人脑的三维结构。虽然它们重现了人脑的主要发育阶段，但它们在研究神经退行性疾病的发病和机制方面的应用仍然面临重大限制。在这篇综述中，我们旨在强调这些限制，这些限制阻碍了脑类器官成为研究阿尔茨海默病 (AD)、帕金森病 (PD) 和肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 等神经退行性疾病的可靠模型。具体来说，我们将描述结构和生物学障碍，包括缺乏衰老足迹、血管生成、髓鞘形成以及功能性和免疫活性小胶质细胞的加入——所有这些都是 AD、PD 和 ALS 中神经退行性疾病发病的重要因素。此外，我们将讨论监测这些类器官的微观解剖学和电生理学的技术限制。同时，我们将提出解决方案来克服当前的限制，从而使人类大脑类器官成为模拟神经退行性疾病的更可靠的工具。
智能时代的脑科学与类脑智能研究
张鑫. 智能时代的脑科学与类脑智能. 中国科学院院刊, 2024, 39(5): 840-850, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20240305003.
基于无人机遥感摄像机与类脑计算芯片的实时智能运动目标跟踪
基于无人机的运动目标跟踪技术被广泛应用于自动巡检、应急处置等诸多领域。现有的运动目标跟踪方法通常存在计算量大、跟踪效率低的问题。受限于无人机平台的算力，基于无人机平台采集的视频数据对多目标进行实时跟踪分析是一项艰巨的任务。本文提出了一种针对无人机实时跟踪任务的带记忆的特定目标滤波跟踪（TSFMTrack）方法，该方法包括用于捕捉目标外观特征的轨迹滤波模块（TFM）和用于每帧边界框关联的轨迹匹配模块（TMM）。通过在流行的MOT和UAV跟踪数据集上与其他SOTA方法的实验比较，TSFMTrack在准确性、计算效率和可靠性方面表现出明显的优势。并且将TSFMTrack部署在类脑芯片Lynchip KA200上，实验结果证明了TSFMTrack在边缘计算平台上的有效性以及适合无人机实时跟踪任务。
研究高温和噪音对人类脑电波和感知工作量产生的急性影响
许多研究都探讨了噪音和热量对认知表现的影响，但得出的结果相互矛盾。一些研究报告了噪音和热量对认知表现的负面影响[21-25]，而另一些研究则建议改善。[26-29]此外，一些研究发现噪音和热量对认知表现没有显著影响。[30-32]研究结果的差异可能归因于所用评估工具的多样性。近年来，人们使用了各种各样的心理评估工具来衡量认知表现，包括问卷和认知测试。[33]然而，大多数行为表现评估都侧重于简单的认知任务，因此需要更全面的研究噪音和热量对人类认知表现的影响。